稀土元素(包括钇、钪和镧系等金属元素)是能源、信息等领域的领域的关键材料,我国稀土产量占世界的85%以上。镧(La)镍(Ni)的某种合金可表示为LaNi5,它具有神奇的吸氢能力(最大储氢量达到个氢原子/cm3),反应如下:LaNi5H6
LaLi5+3H2,其中固体LaNi5H6具有导电必,被称为金属型氢化物。
试回答:
(1)氢位于周期表的 族,该族元素的金属性随原子序数递增而 ;
(2)对于反应LaNi5H6LaLi5+3H2,保持温度不变,当平衡 (填“正向移动”或“逆向移动”)时,LaNi5的吸氢量会增加。温度升高后,若平衡常数K值变大,平衡 (填“不移动”、“向正向移动”或“向逆向移动”)。LaNi5吸氢的适宜条件是 ;
(3)镍可用于制镉镍电池,但镉元素对环境有污染,为此,人们开发了碱性氢镍电池,它利用LaNi5良好的吸氢能力,用固体NaLi5H6作负极反应物,其中氢元素的化合价为 ,电池放电时,发生氧化反应的电极反应式为 。电池充电时,每转移2mole-,最多形成 cm3LaNi5H6;
(4)已知液态氢的密度为,则相同体积LaNi5(以最大吸氢量计)和液态氢的含氢量之比为 。
不同金属离子在溶液中完全沉淀时,溶液的pH不同。
氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下面所示的操作步骤进行提纯。
(1)下列氧化剂中适合作氧化剂X的是(填序号);
A.NaClO | B.H2O2 | C.KMnO4 | D.Cl2 |
(2)物质Y的化学式是、;(任写两种)
(3)写出从(2)题任选一个物质Y参与反应生成沉淀Z离子方程式:。
(4)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?(填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?。
(5)氢氧化铜常温下其Ksp=c(Cu2+)· c2(OH-)=2×10-20mol2·L-2。某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH使之大于。
根据下列流程回答:
(1)写出C、E中含氧官能团的名称分别为: 、。
(2)写出结构简式 A E
(3)在①~⑤反应中,属于取代反应的是(填编号)。
(4)写出有关⑤的化学方程式:
在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4 g Cu,固体全部溶解,且还原产物只有NO2和NO。将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL,测得c(NO3-)=4 mol·L-1。
(1)稀释后的溶液中c(H+)=mol·L-1
(2)若a=10,则生成的气体中NO2的物质的量为________mol
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
若上述混合气体被1 mol·L-1的NaOH溶液恰好吸收,则NaOH溶液的体积为________mL
金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g)请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为。
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为3:5,则H2的平衡转化率。
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 |
25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
主要成份 |
WO3 W2O5 WO2 W |
500℃时,固体物质的主要成分为;
第二阶段反应的化学方程式为;
假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为。
钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列说法正确的有。
A.灯管内的I2可循环使用
B.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
C.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
D.接通电源后,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母,下同)
A.容器中的压强不变
B.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
C.v正(CO)=v逆(H2O)
D.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实 验 组 |
温 度 /℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①该反应的逆反应为(填“吸”或“放”)热反应。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3 min,则a、b应满足的关系是(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2, 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是
A.升高温度
B.充入N2(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2